När upptäcktes titan? Fysiska egenskaper och egenskaper hos en av de hårdaste metallerna

Titan - metallälvor Åtminstone är elementet uppkallat efter drottningen av dessa mytiska varelser. Titania, som alla hennes släktingar, utmärktes av sin luftighet.

Inte bara vingar tillåter älvor att flyga, utan också deras lätta vikt. Titan är också lätt. Grundämnet har den lägsta densiteten bland metaller. Det är här likheten med älvor slutar och ren vetenskap börjar.

Kemiska och fysikaliska egenskaper hos titan

Titan - element silvervit till färgen, med en uttalad glans. I metallens reflektioner kan du se rosa, blått och rött. Att skimra med alla regnbågens färger är ett karakteristiskt drag hos det 22:a elementet.

Hans strålar är alltid ljusa, eftersom titan är resistent till korrosion. Materialet skyddas från det av en oxidfilm. Det bildas på ytan vid standardtemperaturer.

Som ett resultat av detta är metallkorrosion inte farlig vare sig i luft, eller i vatten, eller i de flesta aggressiva miljöer, till exempel. Detta är vad kemister kallade blandningen av koncentrerade och sura föreningar.

Element 22 smälter vid 1 660 grader Celsius. Det visar sig, titan – icke-järnmetall eldfast grupp. Materialet börjar brinna innan det mjuknar.

En vit låga visas vid 1 200 grader. Ämnet kokar vid 3 260 Celsius. Att smälta ett grundämne gör det trögflytande. Det är nödvändigt att använda speciella reagenser som förhindrar vidhäftning.

Om metallens flytande massa är trögflytande och klibbig, är titan explosivt i pulvertillståndet. För att utlösa "bomben" räcker det att värma upp till 400 grader Celsius. När elementet tar emot termisk energi överförs den dåligt.

Titan används inte heller som elektrisk ledare. Men materialet värderas för sin styrka. I kombination med dess låga densitet och vikt är den användbar i många branscher.

Kemiskt är titan ganska aktivt. På ett eller annat sätt interagerar metall med de flesta element. Undantag: - inerta gaser, , natrium, kalium, , kalcium och.

En sådan liten mängd ämnen som är likgiltiga för titan komplicerar processen att erhålla ett rent element. Inte lätt att producera och titanlegeringar. Men industrimän har lärt sig att göra detta. De praktiska fördelarna med blandningar baserade på det 22:a ämnet är för stora.

Applicering av titan

Att montera flygplan och raketer – det är där det kommer väl till pass i första hand. titan. Köp av metall nödvändigt för att öka värmebeständigheten och värmebeständigheten i skåpen. Värmebeständighet – motståndskraft mot höga temperaturer.

Till exempel är de oundvikliga när man accelererar en raket i atmosfären. Värmebeständighet är bevarandet av de flesta av de mekaniska egenskaperna hos legeringen under "eldiga" omständigheter. Det vill säga, med titan förändras inte delarnas prestandaegenskaper beroende på miljöförhållandena.

Korrosionsbeständigheten hos 22:a metallen är också användbar. Denna egenskap är viktig inte bara vid tillverkning av bilar. Elementet används till kolvar och andra glasvaror för kemiska laboratorier, och blir en råvara för smycken.

Råvaror är inte billiga. Men i alla branscher täcks kostnaderna av titanprodukters livslängd och deras förmåga att behålla sitt ursprungliga utseende.

Alltså en serie rätter från ett St Petersburg-företag "Neva" "Metal Titan" PC" låter dig använda metallskedar när du steker. De skulle förstöra Teflon och repa den. Titanbeläggning bryr sig inte om attackerna av stål och aluminium.

Detta gäller för övrigt även smycken. En ring gjord av eller guld är lätt att repa. Titanmodeller förblir jämna i årtionden. Därför började det 22:a elementet betraktas som ett råmaterial för vigselringar.

Stekpanna "Titanium Metal" Lätt, som fat med teflon. Element 22 är bara något tyngre än aluminium. Detta inspirerade inte bara representanter för den lätta industrin, utan också fordonsspecialister. Det är ingen hemlighet att bilar har många aluminiumdelar.

De behövs för att minska vikten av transporter. Men titan är starkare. När det gäller chefsbilar har fordonsindustrin nästan helt gått över till att använda 22:a metall.

Delar gjorda av titan och dess legeringar minskar vikten på förbränningsmotorn med 30 %. Kroppen blir också lättare, fast priset ökar. Aluminium är fortfarande billigare.

Fast "Neva Metal Titan", recensioner som vanligtvis lämnas med ett plustecken, producerar rätter. Fordonsmärken använder titan för bilar. ge elementet formen av ringar, örhängen och armband. Det finns inte tillräckligt med medicinska företag i denna lista med listor.

Den 22:a metallen är ett råmaterial för proteser och kirurgiska instrument. Produkten har nästan inga porer, så den kan lätt steriliseras. Dessutom kan titan, eftersom det är lätt, tåla enorma belastningar. Vad mer behövs, om till exempel en främmande del placeras istället för knäligament?

Frånvaron av porer i materialet värderas av framgångsrika krögare. Renheten hos en kirurgs skalpeller är viktig. Men städningen av kockarnas arbetsytor är också viktig. För att säkerställa att maten är säker skärs den och ångas den på titanbord.

De repar inte och är lätta att rengöra. Inrättningar på mellannivå använder som regel stålredskap, men de är sämre i kvalitet. Därför, på restauranger med Michelin-stjärnor, är utrustningen titan.

Titanbrytning

Elementet är bland de 20 vanligaste på jorden och ligger exakt i mitten av rankingen. Baserat på massan av planetens skorpa är titanhalten 0,57 %. Det finns 0,001 milligram av den 24:e metallen per liter havsvatten. Skiffer och leror innehåller 4,5 kilo av grundämnet per ton.

I sura bergarter, det vill säga rika på kiseldioxid, står titan för 2,3 kilo per tusen. I huvudavlagringarna som bildas av magma är den 22:a metallen cirka 9 kilo per ton. Minst titan döljs i ultramafiska bergarter med 30 procent kiseldioxidhalt – 300 gram per 1 000 kilo råvaror.

Trots dess förekomst i naturen finns inte rent titan i det. Materialet för att erhålla 100 procent metall var dess jodit. Den termiska nedbrytningen av ämnet utfördes av Arkel och De Boer. Dessa är holländska kemister. Experimentet var en framgång 1925. På 1950-talet började massproduktionen.

Samtida, som regel, extraherar titan från dess dioxid. Detta är ett mineral som kallas rutil. Den innehåller minst mängd främmande föroreningar. Ser ut som titanite och .

Vid bearbetning av ilmenitmalmer finns slagg kvar. Detta är vad som fungerar som materialet för att erhålla det 22:a elementet. Utgången är porös. Det är nödvändigt att utföra sekundär smältning i vakuumugnar med tillsats av.

Om du arbetar med titandioxid tillsätts magnesium och klor. Blandningen upphettas i vakuumugnar. Temperaturen höjs tills allt överskott av element har avdunstat. Finns kvar i botten av behållarna rent titan. Metoden kallas magnesium-termisk.

Kalciumhydridmetoden har också utvecklats. Den är baserad på elektrolys. Den höga strömmen gör att metallhydriden kan separeras i titan och väte. Joditmetoden för att extrahera elementet, utvecklad 1925, fortsätter att användas. Men på 2000-talet är det det mest arbetskrävande och dyraste, så det börjar glömmas bort.

Titanpris

På metall titan pris sätts per kilogram. I början av 2016 handlade det om 18 US-dollar. Den globala marknaden för det 22:a elementet nådde 7 000 000 ton under det senaste året. De största leverantörerna är Ryssland och Kina.

Detta beror på de reservat som de har utforskat och är lämpliga för utveckling. Under andra halvåret 2015 började efterfrågan på titan och plåt att minska.

Metall säljs också i form av tråd och olika delar, till exempel rör. De är mycket billigare än bytespriser. Men du måste ta hänsyn till vad som kommer i göt rent titan, och legeringar baserade på det används i produkter.

Titan(latin titan), ti, kemiskt element av grupp IV i det periodiska systemet av Mendeleev; atomnummer 22, atommassa 47,90; har en silvervit färg, hänvisar till lättmetaller. Natural T. består av en blandning av fem stabila isotoper: 46 ti (7,95%), 47 ti (7,75%), 48 ti (73,45%), 49 ti (5,51%), 50 ti (5,34%). Kända artificiella radioaktiva isotoper 45 ti (ti 1/2 = 3,09 h, 51 ti (ti 1/2 = 5,79 min), etc.

Historisk information. T. i form av dioxid upptäcktes av den engelske amatörmineralogen W. Gregor 1791 i den magnetiska järnhaltiga sanden i staden Menacan (England); 1795 konstaterade den tyske kemisten M. G. Klaproth att mineralet rutilär en naturlig oxid av samma metall, som han kallade "titan" [i grekisk mytologi är titanerna barn till Uranus (himlen) och Gaia (jorden)]. Det var länge inte möjligt att isolera T. i dess rena form; Det var först 1910 som den amerikanske vetenskapsmannen M. A. Hunter erhöll metalliskt natrium genom att värma dess klorid med natrium i en förseglad stålbomb; metallen han erhöll var formbar endast vid förhöjda temperaturer och spröd vid rumstemperatur på grund av det höga innehållet av föroreningar. Möjligheten att studera egenskaperna hos rent titan dök upp först 1925, när de holländska forskarna A. Van Arkel och I. de Boer erhöll en metall med hög renhet som var plastisk vid låga temperaturer med hjälp av termisk dissociation av titanjodid.

Utbredning i naturen. T. är ett av de vanligaste grundämnena; dess genomsnittliga innehåll i jordskorpan (clarke) är 0,57 viktprocent (bland strukturella metaller rankas den på fjärde plats i överflöd, efter järn, aluminium och magnesium). Den största mängden T. finns i de grundläggande bergarterna i det så kallade "basaltskalet" (0,9 %), mindre i bergarterna i "granitskalet" (0,23 %) och ännu mindre i ultrabasiska bergarter (0,03 %) , etc. Till bergen inkluderar bergarter berikade med thorium pegmatiter av basiska bergarter, alkaliska bergarter, syeniter och tillhörande pegmatiter, etc. Det finns 67 kända thoraxmineraler, mestadels av magmatiskt ursprung; de viktigaste är rutil och ilmenit

I biosfären är T. huvudsakligen spridd. Havsvatten innehåller 1 × 10 -7%; T. är en svag migrant.

Fysiska egenskaper. T. existerar i form av två allotropa modifikationer: under en temperatur på 882,5 ° C är a-formen med ett hexagonalt tätpackat gitter stabil ( A= 2,951 å, Med= 4,679 å), och över denna temperatur - b-form med ett kubiskt kroppscentrerat gitter a = 3,269 å. Föroreningar och legeringstillsatser kan avsevärt förändra a/b-omvandlingstemperaturen.

Densitet av a-form vid 20 °C 4,505 g/cm 3a vid 870°C 4,35 g/cm 3 b-form vid 900°C 4,32 g/cm 3; atomradie ti 1,46 å, jonradien ti + 0,94 å, ti 2+ 0,78 å, ti 3+ 0,69 å, ti 4+ 0,64 å ,t pl 1668±5°С, t bal 3227 °C; värmeledningsförmåga i intervallet 20-25 °C 22,065 tis/(m? TO); temperaturkoefficient för linjär expansion vid 20 °C 8,5? 10-6, i intervallet 20-700 °C 9,7? 10-6; värmekapacitet 0,523 kJ/(kg? TO); elektrisk resistivitet 42,1? 10-6 ohm? cm vid 20°C; temperaturkoefficient för elektriskt motstånd 0,0035 vid 20 °C; har supraledning under 0,38±0,01 K. T. är paramagnetisk, specifik magnetisk susceptibilitet (3,2±0,4)? 10-6 vid 20°C. Draghållfasthet 256 Mn/m 2 (25,6 kgf/mm 2) , relativ töjning 72%, Brinell hårdhet mindre än 1000 Mn/m 2 (100 kgf/mm 2) . Normal elasticitetsmodul 108000 Mn/m 2 (10800 kgf/mm 2) . Metall av hög renhet är formbar vid vanliga temperaturer.

Teknisk metall som används i industrin innehåller föroreningar av syre, kväve, järn, kisel och kol, vilket ökar dess hållfasthet, minskar duktiliteten och påverkar temperaturen på den polymorfa omvandlingen, som sker i intervallet 865-920 °C. För tekniska T. grader VT1-00 och VT1-0 är densiteten ca 4,32 g/cm 3 , draghållfasthet 300-550 Mn/m 2 (30-55 kgf/mm 2) , relativ töjning inte lägre än 25%, Brinell hårdhet 1150-1650 Mn/m 2 (115-165 kgf/mm 2) . Konfiguration av det yttre elektronskalet av ti 3-atomen d 2 4 s 2 .

Kemiska egenskaper . Ren T. - kemiskt aktiv övergångselement, i föreningar har den oxidationstillstånd + 4, mer sällan +3 och +2. Vid vanliga temperaturer och upp till 500-550 °C är den korrosionsbeständig, vilket förklaras av närvaron av en tunn men hållbar oxidfilm på ytan.

Det reagerar märkbart med atmosfäriskt syre vid temperaturer över 600 °C för att bilda tio 2 . Om det inte finns tillräcklig smörjning kan tunna titanspån fatta eld under bearbetningen. Om det finns en tillräcklig syrekoncentration i miljön och oxidfilmen skadas av stötar eller friktion kan metallen antändas vid rumstemperatur och i relativt stora bitar.

Oxidfilmen skyddar inte metall i flytande tillstånd från ytterligare interaktion med syre (till skillnad från till exempel aluminium), och därför måste dess smältning och svetsning utföras i vakuum, i en neutral gasatmosfär eller under vattenbåge. T. har förmågan att absorbera atmosfäriska gaser och väte, bildande spröda legeringar olämpliga för praktisk användning; i närvaro av en aktiverad yta sker väteabsorption redan vid rumstemperatur med låg hastighet, vilket ökar markant vid 400 °C och uppåt. Vätets löslighet i väte är reversibel, och denna gas kan avlägsnas nästan helt genom glödgning i vakuum. T. reagerar med kväve vid temperaturer över 700 °C, och nitrider av tenntyp erhålls; i form av ett fint pulver eller tråd kan T. brinna i kväveatmosfär. Diffusionshastigheten för kväve och syre i T. är mycket lägre än för väte. Skiktet som härrör från interaktion med dessa gaser kännetecknas av ökad hårdhet och sprödhet och måste avlägsnas från ytan av titanprodukter genom etsning eller mekanisk behandling. T. reagerar kraftigt med torra halogener , Det är resistent mot fuktiga halogener, eftersom fukt fungerar som en inhibitor.

Metallen är stabil i salpetersyra av alla koncentrationer (med undantag av röd rykande syra, som orsakar korrosionssprickor av T., och reaktionen sker ibland med en explosion), och i svaga lösningar av svavelsyra (upp till 5 % av vikt). Saltsyra, fluorvätesyra, koncentrerad svavelsyra, såväl som heta organiska syror: oxalsyra, myrsyra och triklorättiksyra reagerar med T.

T. är korrosionsbeständig i atmosfärisk luft, havsvatten och havsatmosfär, i vått klor, klorvatten, varma och kalla lösningar av klorider, i olika tekniska lösningar och reagenser som används inom kemi-, olje-, papperstillverkning och andra industrier, som såväl som inom hydrometallurgi. T. bildar metallliknande föreningar med C, B, se och si, vilka kännetecknas av eldfasthet och hög hårdhet. Karbid tig ( t smp 3140 °C) erhålls genom att värma en blandning av tio 2 med sot vid 1900-2000 °C i en väteatmosfär; tennnitrid ( t pl 2950 °C) - genom att värma T. pulver i kväve vid temperaturer över 700 °C. Silicider tisi 2, ti 5 si 3, tisi och borides tib, ti 2 b 5, tib 2 är kända. Vid temperaturer på 400–600 °C absorberar värme väte med bildning av fasta lösningar och hydrider (tih, tih 2). När tio 2 smälts samman med alkalier bildas titansyrasalter: meta- och orto-titanater (till exempel na 2 tio 3 och na 4 tio 4), samt polytitanater (till exempel na 2 ti 2 o 5 och na 2 ti 3 o 7). Titanater inkluderar de viktigaste mineralerna i T., till exempel ilmenit fetio 3, perovskite catio 3. Alla titanater är svagt lösliga i vatten. T. dioxid, titansyror (fällningar) och titanater löses i svavelsyra för att bilda lösningar som innehåller titanylsulfat tioso 4. Vid utspädning och upphettning av lösningar fälls h 2 tio 3 ut som ett resultat av hydrolys, från vilken T-dioxid erhålls. h 4 tio 5 och h 4 tio bildas 8 och deras motsvarande salter; Dessa föreningar är färgade gula eller orangeröda (beroende på koncentrationen av T), som används för analytisk bestämning av T.

Mottagande. Den vanligaste metoden för att producera metalliskt magnesium är den magnesium-termiska metoden, det vill säga reduktionen av tetraklorid med metalliskt magnesium (mindre vanligt, natrium):

ticl 4 + 2mg = ti + 2mgcl 2 .

I båda fallen är utgångsråvarorna oxidmalmer av järn - rutil, ilmenit etc. När det gäller malmer som ilmenit separeras järn i form av slagg från järn genom smältning i elektriska ugnar. Slagg (liksom rutil) utsätts för klorering i närvaro av kol för att bilda T. tetraklorid, som efter rening kommer in i en reduktionsreaktor med neutral atmosfär.

Genom denna process erhålls metall i svampform och efter malning smälts den i vakuumbågsugnar till göt med införande av legeringstillsatser, om en legering krävs. Den magnesium-termiska metoden gör det möjligt att skapa storskalig industriell produktion av magnesium med ett slutet tekniskt kretslopp, eftersom biprodukten som bildas vid reduktion - magnesiumklorid - skickas för elektrolys för att producera magnesium och klor.

I ett antal fall är det fördelaktigt att använda pulvermetallurgiska metoder för att framställa produkter av metall och dess legeringar. För att erhålla särskilt fina pulver (till exempel för radioelektronik) kan reduktion av T. dioxid med kalciumhydrid användas.

Världens metallproduktion utvecklades mycket snabbt: cirka 2 Tår 1948, 2100 Tår 1953, 20 000 Tår 1957; 1975 översteg den 50 000 T.

Ansökan . Stålets främsta fördelar jämfört med andra strukturella metaller är: en kombination av lätthet, styrka och korrosionsbeständighet. Titanlegeringar i absolut, och ännu mer i specifik hållfasthet (det vill säga hållfasthet relaterad till densitet) är överlägsna de flesta legeringar baserade på andra metaller (till exempel järn eller nickel) vid temperaturer från -250 till 550 ° C, och i när det gäller korrosion är de jämförbara med ädelmetallegeringar . T. började dock användas som självständigt byggnadsmaterial först på 50-talet. 1900-talet på grund av de stora tekniska svårigheterna med dess utvinning ur malmer och bearbetning (vilket är anledningen till att T. konventionellt klassificerades som sällsynta metaller) . Huvuddelen av bränslet går åt till behoven för flyg- och missilteknik och marin skeppsbyggnad . Legeringar av titan med järn, känd som ferrotitanium (20-50% ferrotitanium), fungerar som en legeringstillsats och deoxidationsmedel i metallurgin av högkvalitativa stål och speciallegeringar.

Teknisk teknik används för tillverkning av behållare, kemiska reaktorer, rörledningar, armaturer, pumpar och andra produkter som arbetar i aggressiva miljöer, till exempel inom kemiteknik. I hydrometallurgin av icke-järnmetaller används utrustning gjord av T. Den används för att belägga stålprodukter . Användningen av metaller ger i många fall en stor teknisk och ekonomisk effekt, inte bara på grund av en ökning av utrustningens livslängd, utan också möjligheten att intensifiera processer (som till exempel i nickelhydrometallurgi). T.s biologiska ofarlighet gör det till ett utmärkt material för tillverkning av utrustning för livsmedelsindustrin och vid rekonstruktionskirurgi. I djupa kalla förhållanden ökar styrkan hos T. samtidigt som god duktilitet bibehålls, vilket gör det möjligt att använda det som ett strukturmaterial för kryogen teknologi. T. lämpar sig väl för polering, färganodisering och andra metoder för ytbehandling och används därför för tillverkning av olika konstnärliga produkter, inklusive monumental skulptur. Ett exempel är monumentet i Moskva, byggt för att hedra lanseringen av den första konstgjorda jordsatelliten. Bland titanföreningar är titanoxider, titanhalogenider och titansilicider, som används inom högtemperaturteknologi, av praktisk betydelse; T. borides och deras legeringar, som används som moderatorer i kärnkraftverk på grund av deras eldfasthet och stora neutronfångstvärsnitt. T. karbid, som har hög hårdhet, är en del av verktygshårda legeringar som används för tillverkning av skärverktyg och som slipmaterial.

Titandioxid och bariumtitanat fungerar som basen titan keramik, och bariumtitanat är det viktigaste Ferroelektrisk.

S.G. Glazunov.

Titan i kroppen. T. är ständigt närvarande i växternas och djurens vävnader. I landväxter är dess koncentration cirka 10 -4 % , i havet - från 1,2? 10 -3 till 8 ? 10 -2 % , i vävnaderna hos landdjur - mindre än 2? 10 -4 % , havet - från 2? 10 -4 till 2? 10-2%. Ackumuleras hos ryggradsdjur huvudsakligen i hornformationer, mjälte, binjurar, sköldkörtel, moderkaka; absorberas dåligt från mag-tarmkanalen. Hos människor är det dagliga intaget av T. från mat och vatten 0,85 mg; utsöndras i urin och avföring (0,33 och 0,52 mg respektive). Relativt låg giftig.

Belyst.: Glazunov S.G., Moiseev V.N., Structural titanium alloys, M., 1974; Titanium Metallurgy, M., 1968; Goroshchenko Ya G., Kemi av titan, [del. 1-2], K., 1970-72; zwicker u., titan und titanlegierungen, f. 1974; bowen h. i. m., spårämnen i biokemi, l.-n. år, 1966.

Titan hette ursprungligen "gregorite" av den brittiske kemisten pastor William Gregor, som upptäckte det 1791. Titan upptäcktes sedan självständigt av den tyske kemisten M. H. Klaproth 1793. Han döpte den till titan efter den grekiska mytologins titaner - "förkroppsligandet av naturlig styrka." Det var inte förrän 1797 som Klaproth upptäckte att hans titan var ett grundämne som tidigare upptäckts av Gregor.

Egenskaper och egenskaper

Titan är ett kemiskt grundämne med symbolen Ti och atomnummer 22. Det är en glänsande metall med en silvrig färg, låg densitet och hög hållfasthet. Den är resistent mot korrosion i havsvatten och klor.

Element förekommer i ett antal mineralfyndigheter, främst rutil och ilmenit, som är utbredda i jordskorpan och litosfären.

Titan används för att producera starka lätta legeringar. Två av metallens mest användbara egenskaper är korrosionsbeständighet och dess förhållande mellan hårdhet och densitet, det högsta av alla metalliska element. I sitt olegerade tillstånd är denna metall lika stark som vissa stål, men mindre tät.

Fysikaliska egenskaper hos metall

Detta är en hållbar metall låg densitet, ganska plastig (särskilt i en syrefri miljö), glänsande och metalloidvit. Dess relativt höga smältpunkt på över 1650 °C (eller 3000 °F) gör den användbar som en eldfast metall. Den är paramagnetisk och har ganska låg elektrisk och termisk ledningsförmåga.

På Mohs-skalan är hårdheten hos titan 6. Enligt denna indikator är den något sämre än härdat stål och volfram.

Kommersiellt rent (99,2 %) titan har en slutlig draghållfasthet på cirka 434 MPa, vilket liknar vanliga lågvärdiga stållegeringar, men titan är mycket lättare.

Kemiska egenskaper hos titan

Precis som aluminium och magnesium oxiderar titan och dess legeringar omedelbart när de utsätts för luft. Den reagerar långsamt med vatten och luft vid omgivningstemperatur, eftersom det bildar en passiv oxidbeläggning, som skyddar bulkmetallen från ytterligare oxidation.

Atmosfärisk passivering ger titan utmärkt korrosionsbeständighet nästan likvärdig med platina. Titan kan motstå angrepp från utspädda svavel- och saltsyror, kloridlösningar och de flesta organiska syror.

Titan är ett av få grundämnen som brinner i rent kväve och reagerar vid 800°C (1470°F) för att bilda titannitrid. På grund av sin höga reaktivitet med syre, kväve och vissa andra gaser används titanfilament i titansublimeringspumpar som absorbatorer för dessa gaser. Dessa pumpar är billiga och producerar tillförlitligt extremt låga tryck i system med ultrahögt vakuum.

Vanliga titanhaltiga mineraler är anatas, brookit, ilmenit, perovskit, rutil och titanit (sfen). Av dessa mineraler endast rutil och ilmenit är ekonomiskt viktiga, men även dessa är svåra att hitta i höga koncentrationer.

Titan finns i meteoriter och har hittats i solen och stjärnor av M-typ med yttemperaturer på 3200°C (5790°F).

För närvarande kända metoder för att utvinna titan från olika malmer är arbetskrävande och dyra.

Produktion och tillverkning

För närvarande har ett 50-tal kvaliteter av titan och titanlegeringar utvecklats och använts. Idag är 31 klasser av titanmetall och legeringar erkända, varav klasserna 1–4 är kommersiellt rena (olegerade). De skiljer sig i draghållfasthet beroende på syrehalt, där klass 1 är den mest duktila (lägsta draghållfastheten med 0,18 % syre) och klass 4 den minst duktila (högsta draghållfastheten med 0,40 % syre).

De återstående klasserna är legeringar, som var och en har specifika egenskaper:

plast;
styrka;
hårdhet;
elektriskt motstånd;
specifik korrosionsbeständighet och deras kombinationer.

Utöver dessa specifikationer tillverkas även titanlegeringar för att uppfylla rymd- och militära specifikationer (SAE-AMS, MIL-T), ISO-standarder och landsspecifika specifikationer, samt slutanvändarkrav för flyg-, militär, medicinsk och industriell applikationer.

En kommersiellt ren platt produkt (plåt, platta) kan lätt formas, men bearbetningen måste ta hänsyn till att metallen har ett "minne" och en tendens att studsa tillbaka. Detta gäller särskilt för vissa höghållfasta legeringar.

Titan används ofta för att tillverka legeringar:

med aluminium;
med vanadin;
med koppar (för härdning);
med järn;
med mangan;
med molybden och andra metaller.

Ansökningar

Titanlegeringar i plåt-, plåt-, stång-, tråd- och gjutform kan användas inom industri-, flyg-, fritids- och tillväxtmarknader. Pulveriserat titan används i pyroteknik som en källa till ljusa brinnande partiklar.

Eftersom titanlegeringar har en hög draghållfasthet-till-densitetsförhållande, hög korrosionsbeständighet, utmattningsbeständighet, hög sprickbeständighet och förmågan att motstå måttligt höga temperaturer, används de i flygplan, pansar, marinfartyg, rymdfarkoster och missiler.

För dessa applikationer är titan legerat med aluminium, zirkonium, nickel, vanadin och andra element för att producera en mängd olika komponenter, inklusive kritiska konstruktionsdelar, brandväggar, landningsställ, avgasrör (helikoptrar) och hydrauliska system. Faktum är att ungefär två tredjedelar av titanmetallen som produceras används i flygplansmotorer och ramar.

Eftersom titanlegeringar är resistenta mot havsvattenkorrosion, används de för propelleraxlar, värmeväxlarrigg, etc. Dessa legeringar används i hus och komponenter i havsövervaknings- och övervakningsanordningar för vetenskap och militär.

Specifika legeringar används i olje- och gaskällor och nickelhydrometallurgi för sin höga hållfasthet. Massa- och pappersindustrin använder titan i processutrustning som utsätts för aggressiva miljöer som natriumhypoklorit eller våt klorgas (vid blekning). Andra tillämpningar inkluderar ultraljudssvetsning, våglödning.

Dessutom används dessa legeringar i biltillämpningar, särskilt i bil- och motorcykelracing där låg vikt, hög hållfasthet och styvhet är avgörande.

Titan används i många sportartiklar: tennisracketar, golfklubbor, lacrosseskaft; cricket, hockey, lacrosse och fotbollshjälmar, samt cykelramar och komponenter.

På grund av dess hållbarhet har titan blivit mer populärt för designersmycken (särskilt titanringar). Dess tröghet gör den till ett bra val för personer med allergier eller de som kommer att bära smycken i miljöer som simbassänger. Titan är också legerat med guld för att producera en legering som kan säljas som 24 karats guld eftersom 1% Ti legerat inte räcker för att kräva en lägre kvalitet. Den resulterande legeringen är ungefär hårdheten hos 14 karats guld och är starkare än rent 24 karats guld.

Försiktighetsåtgärder

Titan är giftfritt även i stora doser. Oavsett om den är i pulver- eller metallfilform, utgör den en allvarlig brandrisk och, om den värms upp i luft, en explosionsrisk.

Egenskaper och tillämpningar av titanlegeringar

Nedan följer en översikt över de vanligaste titanlegeringarna, indelade i klasser, deras egenskaper, fördelar och industriella tillämpningar.

7:e klass

Grad 7 är mekaniskt och fysiskt likvärdig med grad 2 rent titan, förutom tillsatsen av det mellanliggande elementet palladium, vilket gör det till en legering. Den har utmärkt svetsbarhet och elasticitet, den mest korrosionsbeständiga av alla legeringar av denna typ.

Klass 7 används i kemiska processer och tillverkning av utrustningskomponenter.

11:e klass

Klass 11 är mycket lik klass 1, förutom tillsatsen av palladium för att förbättra korrosionsbeständigheten, vilket gör den till en legering.

Andra användbara egenskaper inkluderar optimal duktilitet, styrka, seghet och utmärkt svetsbarhet. Denna legering kan användas speciellt i applikationer där korrosion är ett problem:

kemisk behandling;
produktion av klorater;
avsaltning;
marina tillämpningar.

Ti 6Al-4V, klass 5

Ti 6Al-4V legering, eller grad 5 titanium, är den vanligaste. Den står för 50 % av den totala titanförbrukningen över hela världen.

Användarvänligheten ligger i dess många fördelar. Ti 6Al-4V kan värmebehandlas för att öka dess styrka. Denna legering har hög hållfasthet med låg vikt.

Detta är den bästa legeringen att använda inom flera branscher, såsom flyg-, medicin-, marin- och kemisk processindustri. Den kan användas för att skapa:

flygplansturbiner;
motorkomponenter;
strukturella element för flygplan;
Fästelement för flygindustrin;
högpresterande automatiska delar;
sportutrustning.

Ti 6AL-4V ELI, klass 23

Klass 23 - kirurgisk titan. Ti 6AL-4V ELI-legering, eller klass 23, är en version med högre renhet av Ti 6Al-4V. Den kan tillverkas av rullar, trådar, trådar eller platta trådar. Det är det bästa valet för alla situationer där en kombination av hög hållfasthet, låg vikt, bra korrosionsbeständighet och hög seghet krävs. Den har utmärkt motståndskraft mot skador.

Den kan användas i biomedicinska applikationer såsom implanterbara komponenter på grund av dess biokompatibilitet, goda utmattningsbeständighet. Det kan också användas i kirurgiska ingrepp för att göra följande strukturer:

ortopediska stift och skruvar;
ligaturklämmor;
kirurgiska häftklamrar;
fjädrar;
ortodontiska anordningar;
kryogena kärl;
benfixeringsanordningar.

12:e klass

Titan klass 12 har utmärkt svetsbarhet av hög kvalitet. Det är en höghållfast legering som ger bra hållfasthet vid höga temperaturer. Grad 12 titan har egenskaper som liknar 300-seriens rostfria stål.

Dess förmåga att formas på en mängd olika sätt gör den användbar i många applikationer. Legeringens höga korrosionsbeständighet gör den också ovärderlig för tillverkning av utrustning. Klass 12 kan användas i följande branscher:

värmeväxlare;
hydrometallurgiska tillämpningar;
kemisk produktion vid förhöjda temperaturer;
sjö- och luftkomponenter.

Ti5Al-2,5Sn

Ti 5Al-2.5Sn är en legering som kan ge god svetsbarhet med motstånd. Den har också hög temperaturstabilitet och hög hållfasthet.

Ti 5Al-2.5Sn används främst inom flygområdet och även i kryogena applikationer.

Titan (lat. Titan; betecknat med symbolen Ti) är ett grundämne i den fjärde gruppens sekundära undergrupp, den fjärde perioden i det periodiska systemet för kemiska grundämnen, med atomnummer 22. Det enkla ämnet titan (CAS-nummer: 7440- 32-6) är en lättmetall med silvervit färg.

Berättelse

Upptäckten av TiO 2 gjordes nästan samtidigt och oberoende av varandra av engelsmannen W. Gregor och den tyske kemisten M. G. Klaproth. W. Gregor, som studerade sammansättningen av magnetisk järnhaltig sand (Creed, Cornwall, England, 1789), isolerade en ny "jord" (oxid) av en okänd metall, som han kallade menaken. 1795 upptäckte den tyske kemisten Klaproth ett nytt grundämne i mineralet rutil och gav det namnet titan. Två år senare slog Klaproth fast att rutil och menakenjord är oxider av samma grundämne, vilket gav upphov till namnet "titan" som föreslagits av Klaproth. Tio år senare upptäcktes titan för tredje gången. Den franske vetenskapsmannen L. Vauquelin upptäckte titan i anatas och bevisade att rutil och anatas är identiska titanoxider.
Det första provet av metall titan erhölls 1825 av J. Ya Berzelius. På grund av den höga kemiska aktiviteten hos titan och svårigheten med dess rening, erhölls ett rent prov av Ti av holländarna A. van Arkel och I. de Boer 1925 genom termisk nedbrytning av titanjodidånga TiI 4 .

Namnets ursprung

Metallen fick sitt namn för att hedra titanerna, karaktärer från den antika grekiska mytologin, Gaias barn. Namnet på grundämnet gavs av Martin Klaproth, i enlighet med hans syn på kemisk nomenklatur, i motsats till den franska kemiskolan, där man försökte namnge ett grundämne efter dess kemiska egenskaper. Eftersom den tyske forskaren själv noterade omöjligheten att bestämma egenskaperna hos ett nytt grundämne endast från dess oxid, valde han ett namn för det från mytologin, i analogi med uran som han tidigare upptäckt.
Men enligt en annan version, publicerad i tidskriften "Technology-Youth" i slutet av 1980-talet, har den nyupptäckta metallen sitt namn inte att tacka de mäktiga titanerna från antika grekiska myter, utan till Titania, älvorna i germansk mytologi (den fru till Oberon i Shakespeares "En midsommarnattsdröm"). Detta namn är förknippat med metallens extraordinära "lätthet" (låg densitet).

Mottagande

Som regel är utgångsmaterialet för framställning av titan och dess föreningar titandioxid med en relativt liten mängd föroreningar. I synnerhet kan det vara ett rutilkoncentrat erhållet från anrikning av titanmalmer. Men reserverna av rutil i världen är mycket begränsade, och så kallad syntetisk rutil eller titanslagg, som erhålls från bearbetning av ilmenitkoncentrat, används oftare. För att få titanslagg reduceras ilmenitkoncentrat i en ljusbågsugn, medan järn separeras i metallfasen (gjutjärn), och oreducerade titanoxider och föroreningar bildar slaggfasen. Rik slagg bearbetas med klorid- eller svavelsyrametoden.
Titanmalmskoncentrat utsätts för svavelsyra eller pyrometallurgisk bearbetning. Produkten av svavelsyrabehandling är titandioxidpulver TiO 2. Med den pyrometallurgiska metoden sintras malmen med koks och behandlas med klor, vilket ger titantetrakloridånga TiCl 4:
TiO2 + 2C + 2Cl2 =TiCl2 + 2CO

De resulterande TiCl4-ångorna reduceras med magnesium vid 850 °C:
TiCl4 + 2Mg = 2MgCl2 + Ti

Den resulterande titansvampen smälts ner och rengörs. Titan raffineras med hjälp av jodidmetoden eller elektrolys, som separerar Ti från TiCl 4 . För att erhålla titangöt används ljusbåge, elektronstråle eller plasmabehandling.

Fysiska egenskaper

Titan är en lätt silvervit metall. Det finns i två kristallmodifikationer: α-Ti med ett hexagonalt tätpackat gitter, β-Ti med kubisk kroppscentrerad packning, temperaturen för den polymorfa transformationen α↔β är 883 °C.
Den har en hög viskositet och är under bearbetning benägen att fastna på skärverktyget och kräver därför applicering av specialbeläggningar på verktyget och olika smörjmedel.
Vid normala temperaturer är den täckt med en skyddande passiverande film av TiO 2-oxid, vilket gör den korrosionsbeständig i de flesta miljöer (förutom alkaliska).
Titandamm tenderar att explodera. Flampunkt 400 °C. Titanspån är brandfarligt.

Berättelse

Upptäckten av titandioxid (TiO 2) gjordes nästan samtidigt och oberoende av varandra av engelsmannen W. Gregor och den tyske kemisten M. G. Klaproth. W. Gregor, som studerade sammansättningen av magnetisk järnhaltig sand (Creed, Cornwall, England), isolerade en ny "jord" (oxid) av en okänd metall, som han kallade menaken. 1795 upptäckte den tyske kemisten Klaproth ett nytt grundämne i mineralet rutil och gav det namnet titan. Två år senare slog Klaproth fast att rutil och menakenjord är oxider av samma grundämne, vilket gav upphov till namnet "titan" som föreslagits av Klaproth. Tio år senare skedde upptäckten av titan för tredje gången: den franske vetenskapsmannen L. Vauquelin upptäckte titan i anatas och bevisade att rutil och anatas är identiska titanoxider.

Det första provet av titanmetall erhölls 1825 av svensken J. J. Berzelius. På grund av den höga kemiska aktiviteten hos titan och svårigheten med dess rening, erhölls ett rent prov av Ti av holländarna A. van Arkel och I. de Boer 1925 genom termisk nedbrytning av titanjodidånga TiI 4 .

Titan kom inte till industriell användning förrän luxemburgaren G. Kroll (engelska) ryska patenterade inte en enkel magnesium-termisk metod för reduktion av titanmetall från tetraklorid 1940; denna metod (Kroll-processen (engelska) ryska) till denna dag är fortfarande en av de viktigaste inom industriell produktion av titan.

Namnets ursprung

Metallen fick sitt namn för att hedra titanerna, karaktärer från den antika grekiska mytologin, Gaias barn. Namnet på grundämnet gavs av Martin Klaproth i enlighet med hans syn på kemisk nomenklatur, till skillnad från den franska kemiskolan, där man försökte namnge grundämnet efter dess kemiska egenskaper. Eftersom den tyske forskaren själv noterade omöjligheten att bestämma egenskaperna hos ett nytt grundämne endast från dess oxid, valde han ett namn för det från mytologin, i analogi med uran som han tidigare upptäckt.

Att vara i naturen

Titan ligger på 10:e plats när det gäller prevalens i naturen. Innehållet i jordskorpan är 0,57 viktprocent, i havsvatten - 0,001 mg/l. I ultrabasiska bergarter 300 g/t, i basiska bergarter - 9 kg/t, i sura bergarter 2,3 kg/t, i leror och skiffer 4,5 kg/t. I jordskorpan är titan nästan alltid fyrvärt och finns bara i syreföreningar. Hittas inte i fri form. Under väderförhållanden och nederbörd har titan en geokemisk affinitet med Al 2 O 3 . Den är koncentrerad i bauxiter av vittringsskorpan och i marina leriga sediment. Titan transporteras i form av mekaniska fragment av mineraler och i form av kolloider. Upp till 30 viktprocent TiO 2 ackumuleras i vissa leror. Titanmineraler är resistenta mot väderpåverkan och bildar stora koncentrationer i placers. Mer än 100 mineraler som innehåller titan är kända. De viktigaste av dem är: rutil TiO 2, ilmenit FeTiO 3, titanomagnetit FeTiO 3 + Fe 3 O 4, perovskit CaTiO 3, titanit (sfen) CaTiSiO 5. Det finns primära titanmalmer - ilmenit-titan-magnetit och placermalmer - rutil-ilmenit-zirkon.

Insättningar

Stora primära titanfyndigheter finns i Sydafrika, Ryssland, Ukraina, Kanada, USA, Kina, Norge, Sverige, Egypten, Australien, Indien, Sydkorea, Kazakstan; placeravlagringar finns i Brasilien, Indien, USA, Sierra Leone och Australien. I OSS-länderna är de ledande platserna i utforskade reserver av titanmalm ockuperade av Ryska federationen (58,5 %) och Ukraina (40,2 %). Den största fyndigheten i Ryssland är Yaregskoye.

Reserver och produktion

Från och med 2002 användes 90 % av utvunnet titan för att producera titandioxid TiO 2 . Världsproduktionen av titandioxid var 4,5 miljoner ton per år. Bekräftade reserver av titandioxid (exklusive Ryssland) är cirka 800 miljoner ton, enligt US Geological Survey, i termer av titandioxid och exklusive Ryssland, reserver av ilmenitmalmer uppgår till 603-673 miljoner ton, och rutilmalmer. - 49. 7-52,7 miljoner ton. Således, med nuvarande utvinningstakt, kommer världens bevisade reserver av titan (exklusive Ryssland) att hålla i mer än 150 år.

Ryssland har de näst största reserverna av titan i världen, efter Kina. Mineraltillgångsbasen av titan i Ryssland består av 20 fyndigheter (varav 11 är primära och 9 alluviala), ganska jämnt fördelade över hela landet. Den största av de utforskade fyndigheterna (Yaregskoye) ligger 25 km från staden Ukhta (Komirepubliken). Fyndighetens reserver uppskattas till 2 miljarder ton malm med en genomsnittlig titandioxidhalt på cirka 10 %.

Världens största titanproducent är det ryska företaget VSMPO-AVISMA.

Mottagande

Titanmalmskoncentrat utsätts för svavelsyra eller pyrometallurgisk bearbetning. Produkten av svavelsyrabehandling är titandioxidpulver TiO 2. Med den pyrometallurgiska metoden sintras malmen med koks och behandlas med klor, vilket ger titantetrakloridånga TiCl 4:

T i O 2 + 2 C + 2 C l 2 → T i C l 4 + 2 C O (\displaystyle (\mathsf (TiO_(2)+2C+2Cl_(2)\högerpil TiCl_(4)+2CO)))

De resulterande TiCl 4-ångorna reduceras med magnesium vid 850 °C:

T i C l 4 + 2 M g → 2 M g C l 2 + T i (\displaystyle (\mathsf (TiCl_(4)+2Mg\högerpil 2MgCl_(2)+Ti)))

Dessutom börjar den så kallade FFC Cambridge-processen, uppkallad efter dess utvecklare Derek Fray, Tom Farthing och George Chen från University of Cambridge, där den skapades, nu vinna popularitet. Denna elektrokemiska process möjliggör direkt, kontinuerlig reduktion av titan från dess oxid i en smält blandning av kalciumklorid och bränd kalk (kalciumoxid). Denna process använder ett elektrolytiskt bad fyllt med en blandning av kalciumklorid och kalk, med en grafitofferanod (eller neutral) och en katod gjord av en reducerbar oxid. När ström passerar genom badet når temperaturen snabbt ~1000-1100 °C, och kalciumoxidsmältan sönderdelas vid anoden till syre och kalciummetall:

2 C a O → 2 C a + O 2 (\displaystyle (\mathsf (2CaO\högerpil 2Ca+O_(2)))))

Det resulterande syret oxiderar anoden (vid användning av grafit), och kalcium migrerar i smältan till katoden, där det reducerar titan från sin oxid:

O 2 + C → C O 2 (\displaystyle (\mathsf (O_(2)+C\högerpil CO_(2)))) T i O 2 + 2 C a → T i + 2 C a O (\displaystyle (\mathsf (TiO_(2)+2Ca\högerpil Ti+2CaO)))

Den resulterande kalciumoxiden dissocierar igen till syre och metalliskt kalcium, och processen upprepas tills katoden är fullständigt omvandlad till en titansvamp eller kalciumoxiden är slut. I denna process används kalciumklorid som en elektrolyt för att ge elektrisk ledningsförmåga till smältan och rörligheten hos aktiva kalcium- och syrejoner. Vid användning av en inert anod (till exempel tenndioxid), istället för koldioxid, frigörs molekylärt syre vid anoden, vilket förorenar miljön mindre, men processen blir i detta fall mindre stabil och dessutom under vissa förhållanden , blir nedbrytningen av klorid mer energimässigt gynnsam, snarare än kalciumoxid, vilket resulterar i frisättning av molekylärt klor.

Fysiska egenskaper

Titan är en lätt silvervit metall. Vid normalt tryck finns det i två kristallina modifikationer: lågtemperatur α-Ti med ett sexkantigt tätpackat gitter (hexagonalt system, rymdgrupp C 6mmc, cellparametrar a= 0,2953 nm, c= 0,4729 nm, Z = 2 ) och högtemperatur β-Ti med kubisk kroppscentrerad packning (kubiskt system, rymdgrupp Im 3m, cellparametrar a= 0,3269 nm, Z = 2 ), övergångstemperatur α↔β 883 °C, övergångsvärme Δ H=3,8 kJ/mol (87,4 kJ/kg). De flesta metaller, när de är lösta i titan, stabiliserar β-fasen och minskar temperaturen på α↔β-övergången. Vid tryck över 9 GPa och temperaturer över 900 °C omvandlas titan till den hexagonala fasen (ω -Ti). Densiteterna för a-Ti och β-Ti är 4,505 g/cm³ (vid 20 °C) respektive 4,32 g/cm³ (vid 900 °C). Atomdensiteten för α-titan är 5,67⋅10 22 at/cm³.

Smältpunkten för titan vid normalt tryck är 1670 ± 2 °C, eller 1943 ± 2 K (antagen som en av de sekundära kalibreringspunkterna på ITS-90 temperaturskalan (engelska) ryska) . Kokpunkt 3287 °C. Vid tillräckligt låga temperaturer (-80 °C) blir titan ganska skört. Molär värmekapacitet vid normala förhållanden C sid= 25,060 kJ/(mol K), vilket motsvarar en specifik värmekapacitet på 0,523 kJ/(kg K). Smältvärme 15 kJ/mol, förångningsvärme 410 kJ/mol. Den karakteristiska Debye-temperaturen är 430 K. Värmeledningsförmåga 21,9 W/(mK) vid 20 °C. Temperaturkoefficienten för linjär expansion är 9,2·10 −6 K −1 i intervallet från −120 till +860 °C. Molär entropi av α-titan S O = 30,7 kJ/(mol K). För titan i gasfas är bildningsentalpin Δ H0
f= 473,0 kJ/mol, Gibbs energi Δ G0
f= 428,4 kJ/mol, molär entropi S 0 = 180,3 kJ/(mol K), värmekapacitet vid konstant tryck C sid= 24,4 kJ/(mol K)

Plast, svetsbar i en inert atmosfär. Styrkeegenskaper är lite beroende av temperatur, men är starkt beroende av renhet och förbehandling. För teknisk titan är Vickers hårdhet 790-800 MPa, den normala elasticitetsmodulen är 103 GPa och skjuvmodulen är 39,2 GPa. Högrent titan, förglödgat i vakuum, har en sträckgräns på 140-170 MPa, relativ töjning på 55-70%, Brinell-hårdhet på 716 MPa.

Den har en hög viskositet, under bearbetning är den benägen att fastna på skärverktyget, och kräver därför applicering av specialbeläggningar på verktyget och olika smörjmedel.

Vid normala temperaturer är den täckt med en skyddande passiverande film av TiO 2-oxid, vilket gör den korrosionsbeständig i de flesta miljöer (förutom alkaliska).

Isotoper

Naturligt titan består av en blandning av fem stabila isotoper: 46 Ti (isotopisk mängd 7,95%), 47 Ti (7,75%), 48 Ti (73,45%), 49 Ti (5,51%), 50 Ti (5,34%).

Bland de konstgjorda isotoperna är de längsta livslängderna 44 Ti (halveringstid 60 år) och 45 Ti (halveringstid 184 minuter).

Kemiska egenskaper

Den reagerar lätt även med svaga syror i närvaro av komplexbildare, till exempel interagerar den med fluorvätesyra på grund av bildandet av en komplex anjon 2−. Titan är mest känsligt för korrosion i organiska miljöer, eftersom i närvaro av vatten bildas en tät passiv film av titanoxider och hydrid på ytan av en titanprodukt. Den mest märkbara ökningen av korrosionsbeständigheten hos titan är märkbar när vattenhalten i en aggressiv miljö ökar från 0,5 till 8,0 %, vilket bekräftas av elektrokemiska studier av elektrodpotentialerna hos titan i lösningar av syror och alkalier i blandade vattenhaltiga-organiska ämnen. media.

Vid uppvärmning i luft till 1200 °C lyser Ti upp med en klar vit låga med bildandet av oxidfaser med variabel sammansättning TiO x. TiO(OH)2·xH2O-hydroxid fälls ut från lösningar av titansalter, och genom noggrann kalcinering erhålls TiO2-oxid. Hydroxid TiO(OH)2 xH2O och dioxid TiO2 är amfotera.

När titan interagerar med kol bildas titankarbid TiC x (x = 0,49-1,00).

Titan i form av legeringar är det viktigaste konstruktionsmaterialet inom flygplan, raket och skeppsbyggnad.
Metallen används inom den kemiska industrin (reaktorer, rörledningar, pumpar, rörledningar), militärindustri (kroppsskydd, flygpansar och brandbarriärer, ubåtsskrov), industriella processer (avsaltningsanläggningar, massa- och pappersprocesser), fordonsindustri, jordbruksindustri, livsmedelsindustri, sportartiklar, smycken, mobiltelefoner, lätta legeringar, etc.
Titan är fysiologiskt inert, på grund av vilket det används inom medicin (proteser, osteoproteser, tandimplantat), i dentala och endodontiska instrument och piercingsmycken.
Titangjutning utförs i vakuumugnar till grafitformar. Vacuum tappad vaxgjutning används också. På grund av tekniska svårigheter används den i konstnärlig gjutning i begränsad omfattning. Den första monumentala gjutna skulpturen gjord av titan i världspraktiken är monumentet till Yuri Gagarin på torget som är uppkallat efter honom i Moskva.
Titan är en legeringstillsats i många legerade